一种中心支轴式喷灌机的制作方法

1.本发明涉及农业喷灌技术领域，具体为一种中心支轴式喷灌机。


背景技术：

2.电动喷灌设备具有灌溉效率高、节约水资源等优势，尤其适用于大规模的农业种植。随着生产力水平的发展，农业生产集约化程度不断提高，大型喷灌设备应用范围日益广泛。现有技术已经公开了拖移式喷灌机、圆形喷灌机等多种机型，这些机型一般带有行走装置、塔架，塔架上设置有主水管，其通过供水装置为主水管提供水源，喷灌主水管上连接喷淋管实现灌溉。随着生产力水平的发展，我国农业生产集约化程度不断提高，大型喷灌设备应用范围日益广泛。
3.然而，现有技术的喷灌机在灌溉作业中水源用水主要来自地下水或者由邻近江河湖调拨的灌溉用水，其中会掺杂大量杂质，灌溉系统工作过程中内部磨损也会产生杂质，长期进行喷灌作业，致使喷头堵塞，即使在灌溉系统上装配过滤装置，也只能过滤掉大颗粒杂物，对水中含有的细小颗粒矿物质杂质等无法过滤，长期使用造成喷头堵塞，影响灌溉效果，而超细过滤组件安装成本高维护困难，不适用于传统农业灌溉作业，另外，采用过滤式除杂结构，在实际工作中水液通过时受过滤组件的影响，导致水液流动动能耗损极大，喷灌动力减小喷灌范围缩减，存在一定缺陷。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本发明所采用的技术方案为：一种中心支轴式喷灌机，包括：中心支轴立架、周向驱动架以及固定安装于中心支轴立架内部的旋流除沙机构和运动补偿机构，所述周向驱动架的顶端固定安装有固定横架和喷灌横管，所述固定横架和喷灌横管的一端与运动补偿机构的顶端活动连接，所述旋流除沙机构的输出端与运动补偿机构的底端相连通；所述旋流除沙机构包括涡流导入法兰、旋流聚沙筒和出口法兰、以及位于涡流导入法兰内部的沙石分离筒和自旋螺杆，所述自旋螺杆固定于旋流聚沙筒的内部并转动套接于沙石分离筒的外侧，所述沙石分离筒的外侧开设有若干分离长孔，所述分离长孔呈螺旋向均匀分布于沙石分离筒的表面；所述运动补偿机构包括涡流聚液腔盒、弯头座、涡流补偿器和万向连通管，所述涡流补偿器转动安装于涡流聚液腔盒的内部，所述涡流补偿器的外周开设有若干进液导孔，所述涡流补偿器的顶面设有与进液导孔相连通的涡流导出孔，所述涡流补偿器的底端固定安装有与自旋螺杆端部相连接的传动连杆。
6.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述周向驱动架的底端配备有行走轮结构，所述行走轮通过电机驱动，所述固定横架一端的底面与弯头座的顶面固定连接，所述弯头座的底面设有与涡流聚液腔盒顶面滑动抵接的平面轴承。
7.通过采用上述技术方案，通过周向驱动架的驱动带动固定横架和灌溉喷头以中心支轴立架为圆心进行中心支轴式旋转运动，水液经旋流除沙机构、运动补偿机构流通至运
动中的喷灌横管和灌溉喷头进行大范围喷洒灌溉。
8.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷灌横管的一端与万向连通管的端部固定连接，所述万向连通管的另一端与涡流补偿器的顶端转动连接。
9.通过采用上述技术方案，通过万向连通管进行喷灌横管和涡流聚液腔盒的活动连接，利用万向连通管在保持喷灌横管运动机能的状态下保持水液的持续输送。
10.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋流聚沙筒和沙石分离筒为锥形结构，所述沙石分离筒的底面设有滤液盘，所述滤液盘为金属滤网结构且呈圆锥盘状，所述滤液盘的滤孔直径小于2mm，所述分离长孔呈圆滑长孔状且分离长孔的螺旋排布方向与自旋螺杆的螺旋旋向相同。
11.通过采用上述技术方案，水液在输送过程中经由自旋螺杆产生周向旋转，利用颗粒杂质与水体密度的不同，使沙石贴合沙石分离筒的内壁进行运动并通过分离长孔导出与沙石分离筒内部水液分离，沙石沉降于涡流导入法兰的底部通过滤液盘格挡避免再次混入水液中。
12.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述涡流导入法兰的一侧开设有进水导孔，且进水导孔位于涡流导入法兰的切向方向上，所述自旋螺杆包括转杆和螺旋叶片，所述转杆的底端与涡流导入法兰的内侧转动连接，所述螺旋叶片螺旋缠绕于转杆的外侧，所述螺旋叶片的叶片面积由上至下依次递减，所述转杆和螺旋叶片为不锈钢材质构件，所述螺旋叶片的表面为圆滑光面结构。
13.通过采用上述技术方案，利用水液动能冲刷自旋螺杆表面部分动能转换为自旋螺杆的旋转动能，同时他用过自旋螺杆的旋转动能为水液提供一定离心力，使得水液在输送过程中产生周向旋转，水液中混杂的沙石等颗粒杂质通过离心作用与水液分离。
14.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述涡流导入法兰的顶端与涡流聚液腔盒的底端密封连接，所述旋流聚沙筒的内壁与沙石分离筒的外侧设有间距，为沙石沉降预留空间，且旋流聚沙筒的表面开设有位于旋流聚沙筒底端的清理口，便于进行涡流导入法兰内部沉降沙石的定期清理。
15.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述涡流聚液腔盒的内壁与涡流补偿器的外周设有间距，所述涡流补偿器的内部设有若干涡轮叶片，进液导孔位于相邻涡轮叶片之间，且相邻涡轮叶片的一端与涡流导出孔的端部相连通，所述相邻涡轮叶片的旋向与自旋螺杆的旋向相同。
16.通过采用上述技术方案，水液进入涡流补偿器的内部后通过涡流补偿器的转动给，利用涡轮叶片对水液进行导向，使水液聚合通过涡流导出孔导出为水液流动提供周向运动驱动力，使水流呈涡流状导出降低与输送管道的摩擦动能损耗，从而为水液输送提供一定的动能补偿。
17.本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述涡流导出孔的外沿活动套接有动密封，且动密封的外侧与涡流聚液腔盒的表面活动抵接，所述涡流导出孔的端部与万向连通管的端口密封连接。
18.通过采用上述技术方案，利用万向连通管进行涡流导出孔和喷灌横管的连通，使全部水液经由运动中的涡流补偿器导出，避免水液从涡流聚液腔盒进入喷灌横管对涡流状态造成干扰，为水液输送提供稳定的动能补偿。
19.本发明所取得的有益效果为：1.本发明中，通过在中心支轴立架的内部设置被动式除沙过滤结构，利用水液动能冲刷自旋螺杆表面部分动能转换为自旋螺杆的旋转动能，同时他用过自旋螺杆的旋转动能为水液提供一定离心力，使得水液在输送过程中产生周向旋转，水液中混杂的沙石等颗粒杂质通过离心作用与水液分离导出沙石分离筒，避免沙石堵塞灌溉管道和喷头结构。
20.2.本发明中，通过在出液端口加装运动补偿机构结构，水液在冲刷自旋螺杆转动的过程中同步带动涡流补偿器旋转运动将水液聚合通过涡流导出孔导出为水液流动提供周向运动驱动力，使水流呈涡流状导出降低与输送管道的摩擦动能损耗，从而为水液输送提供一定的动能补偿，避免水液输送压力不足和稳定性差的问题。
21.3.本发明中，通过设置无动力补充式除沙过滤结构，利用水液自身的输送动能在旋流除沙机构的内部进行离心分离，去除水体杂质，无需动力设备的加装和线缆设备铺设，安装维护简单降低人工耗材成本的投入。
附图说明
22.图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；图2为本发明一个实施例的旋流除沙机构结构示意图；图3为本发明一个实施例的运动补偿机构结构示意图；图4为本发明一个实施例的旋流除沙机构截面结构示意图；图5为本发明一个实施例的沙石分离筒结构示意图；图6为本发明一个实施例的自旋螺杆结构示意图；图7为本发明一个实施例的运动补偿机构结构示意图；图8为本发明一个实施例的涡流补偿器结构示意图。
23.附图标记：100、中心支轴立架；110、固定横架；120、喷灌横管；130、灌溉喷头；200、周向驱动架；300、旋流除沙机构；310、涡流导入法兰；320、旋流聚沙筒；330、出口法兰；340、沙石分离筒；350、自旋螺杆；341、滤液盘；342、分离长孔；351、转杆；352、螺旋叶片；400、运动补偿机构；410、涡流聚液腔盒；420、弯头座；430、涡流补偿器；440、万向连通管；431、进液导孔；432、涡流导出孔；433、传动连杆。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
26.下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种中心支轴式喷灌机。
27.结合图1
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8所示，本发明提供的一种中心支轴式喷灌机，包括：中心支轴立架100、周向驱动架200以及固定安装于中心支轴立架100内部的旋流除沙机构300和运动补偿机构400，周向驱动架200的顶端固定安装有固定横架110和喷灌横管120，固定横架110和喷灌横
管120的一端与运动补偿机构400的顶端活动连接，旋流除沙机构300的输出端与运动补偿机构400的底端相连通；旋流除沙机构300包括涡流导入法兰310、旋流聚沙筒320和出口法兰330、以及位于涡流导入法兰310内部的沙石分离筒340和自旋螺杆350，自旋螺杆350固定于旋流聚沙筒320的内部并转动套接于沙石分离筒340的外侧，沙石分离筒340的外侧开设有若干分离长孔342，分离长孔342呈螺旋向均匀分布于沙石分离筒340的表面；运动补偿机构400包括涡流聚液腔盒410、弯头座420、涡流补偿器430和万向连通管440，涡流补偿器430转动安装于涡流聚液腔盒410的内部，涡流补偿器430的外周开设有若干进液导孔431，涡流补偿器430的顶面设有与进液导孔431相连通的涡流导出孔432，涡流补偿器430的底端固定安装有与自旋螺杆350端部相连接的传动连杆433。
28.在该实施例中，周向驱动架200的底端配备有行走轮结构，行走轮通过电机驱动，固定横架110一端的底面与弯头座420的顶面固定连接，弯头座420的底面设有与涡流聚液腔盒410顶面滑动抵接的平面轴承。
29.具体的，通过周向驱动架200的驱动带动固定横架110和灌溉喷头130以中心支轴立架100为圆心进行中心支轴式旋转运动，水液经旋流除沙机构300、运动补偿机构400流通至运动中的喷灌横管120和灌溉喷头130进行大范围喷洒灌溉。
30.在该实施例中，喷灌横管120的一端与万向连通管440的端部固定连接，万向连通管440的另一端与涡流补偿器430的顶端转动连接。
31.具体的，通过万向连通管440进行喷灌横管120和涡流聚液腔盒410的活动连接，利用万向连通管440在保持喷灌横管120运动机能的状态下保持水液的持续输送。
32.在该实施例中，旋流聚沙筒320和沙石分离筒340为锥形结构，沙石分离筒340的底面设有滤液盘341，滤液盘341为金属滤网结构且呈圆锥盘状，滤液盘341的滤孔直径小于2mm，分离长孔342呈圆滑长孔状且分离长孔342的螺旋排布方向与自旋螺杆350的螺旋旋向相同。
33.具体的，水液在输送过程中经由自旋螺杆350产生周向旋转，利用颗粒杂质与水体密度的不同，使沙石贴合沙石分离筒340的内壁进行运动并通过分离长孔342导出与沙石分离筒340内部水液分离，沙石沉降于涡流导入法兰310的底部通过滤液盘341格挡避免再次混入水液中。
34.在该实施例中，涡流导入法兰310的一侧开设有进水导孔，且进水导孔位于涡流导入法兰310的切向方向上，自旋螺杆350包括转杆351和螺旋叶片352，转杆351的底端与涡流导入法兰310的内侧转动连接，螺旋叶片352螺旋缠绕于转杆351的外侧，螺旋叶片352的叶片面积由上至下依次递减，转杆351和螺旋叶片352为不锈钢材质构件，螺旋叶片352的表面为圆滑光面结构。
35.具体的，利用水液动能冲刷自旋螺杆350表面部分动能转换为自旋螺杆350的旋转动能，同时他用过自旋螺杆350的旋转动能为水液提供一定离心力，使得水液在输送过程中产生周向旋转，水液中混杂的沙石等颗粒杂质通过离心作用与水液分离。
36.在该实施例中，涡流导入法兰310的顶端与涡流聚液腔盒410的底端密封连接，旋流聚沙筒320的内壁与沙石分离筒340的外侧设有间距，为沙石沉降预留空间，且旋流聚沙筒320的表面开设有位于旋流聚沙筒320底端的清理口，便于进行涡流导入法兰310内部沉降沙石的定期清理。
另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。